如何从轴角旋转计算方向向量？

Question

我在我的渲染引擎中使用带有轴角符号的 vec4 表示演员的旋转。前 3 个分量 (x, y, z) 表示（标准化的）旋转轴，最后一个分量 (w) 表示我们围绕该轴旋转的角度（以弧度为单位）。

例如，

坐标轴为(0, 1, 0)，角度为0，向上为(0, 1, 0)，向前为(0, 0, -1)。
轴为(0, 0, 1)，角度为180，向上为(0, 0, 1)，向前为(0, -1, 0)。

我当前的解决方案（不起作用）如下所示：

// glm::vec4 Movable::getOrientation();
// glm::vec3 FORWARD(0.0f, 0.0f, -1.0f);
glm::vec3 Movable::getForward() {
   return glm::vec3(glm::rotate(
    this->getOrientation().w, glm::vec3(this->getOrientation())) *
    glm::vec4(FORWARD, 1.0f));
}

我已经将向上方向定义为与旋转轴相同，但我无法计算任意轴的前向矢量。最简单的方法是什么？我想尽可能利用 glm 函数。

Answer 1

关于 axis-angle 要记住的一件事是 "up" 对于所有角度为 0 的旋转都意味着相同的事情，因为无论轴指向哪个方向，它都表示没有旋转。 .. 你不能只说向上是在轴的方向上。计算向前和向上的正确方法是从代表它们的两个向量开始，比如 (1,0,0) 表示向前，(0,1,0) 表示向上，然后对这两个向量应用旋转以获得新前锋及以上。

如何从轴角旋转计算方向向量？

How to calculate direction vectors from axis-angle rotation?

math

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